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远程视频监控中快速采集子系统的设计与实现
发布时间:2013-12-19 来源:未知
摘要:石油生产过程中,出防砂、治砂措施是非常重要号,必须去除干扰才能得到效果,结果显示小波变换既数据显示,小波变换具有很
关键词:压电式超声波传感中
图分类号: TE8    De-noisin(1 Xi’an Shiyou UniversitAbstract: In the process ofproduction, but also can affecBut the signals detected by tin order to get the useful signMATLAB, and compares thcan effectively remove noisestest and field test show that thKeywords: piezoelectric ultr
★基金项目 :陕西省教育厅项目微处理器与可编程控制器0  引言在远程视频监控中,视频快速捕捉与存储技术是决定其性能关键点之一,而随着计算机功能的不断强大,多媒体技术特别是数字图像技术的不断发展,为只依靠软件技术快速抓取计算机屏幕的监控画面,并将其转化成可供传输与预览的视频流资源,提供了可能。本文将在屏幕 DC 方法的基础上,结合内存映射文件技术加快写屏的思想,提出一种优化屏幕信息采集的新方法。并将连续捕捉到的图像合成为 AVI 视频流,使之能够预览播放。通常获取屏幕图像的方法有两种 :创建屏幕 DC(Device Context, 设备描述表 ) 方法以及 DirectX 的方法,两种方法各自具有优缺点。屏幕 DC 方法适应范围广泛,但是截图速率低,DirectX 方法截图速率高,但是需要安装软件,为程序开发和应用带来不便。在屏幕 DC 截图的基础上,利用内存映射文件技术 MV(Fmap view of file),可以将磁盘文件映射到虚拟内存的一块地址空间,在访问文件时就像访问内存文件一样,从而加快了采集速度,一卡通,较好的解决了屏幕 DC 截图速度慢的缺点。优化后的屏幕 DC 截图法将有更好的应用价值。1  屏幕 DC 与 DirectX 介绍比较DC(Device Context, 设备描述表 ) 是一个定义一组图形对象及其属性、影响输出的图形方式 ( 数据 ) 结构。Windows 提供设备描述表,用于应用程序和物理设备之间进行交互,从而提供了应用程序设计的平台无关性。DC 与显示设备具有一定的对应关系,在 Windows GD(IGraphics Device Interface,图形设备接口)界面下,总是相关屏幕上的某个显示区域,具体程序操作时可以不关心是哪一种具体的设备。DirectX 软件开发包是微软公司提供的一套在 Windows 操作系统上开发的高性能图形、声音、输入、输出和网络游戏的编程接口。DirectDraw 是 DirectX 中的关于视频输入输出的基本部分,使用 DirectDraw 可以方便地编制出高效的视频处理程序。它支持在所有视频适配器上显示图形的标准方法,并且使用加速驱动程序时可以更快更直接地访问。2  优化屏幕 DC 截图法屏幕视频采集系统的具体设计2.1  内存映射文件技术WIN32 API 提供了一种进行文件操作的高效途径,即内存映射文件。内存映射文件允许在 WIN32 进程的虚拟地址空间中保留一段内存区域,并将物理存储器中目标文件提交给该区域,映射到这段虚拟内存之中。我们可以用存取内存数据的方式直接操作文件中的数据,如同这些数据放在内存中一样,简化了对文件的访问操作,还可以实现多个进程共享数据。使用内存映射文件可以大大提高程序的运行效率。远程视频监控中快速采集子系统的设计与实现李红升(西安铁路职业技术学院,710600) 摘要 : 为解决在远程视频监控中获取计算机监控屏幕图像的传统屏幕 DC 方法截取速度慢和 DirectX 方法适用用范围窄上所存在的不足,在屏幕 DC 方法的基础上,结合内存映射文件技术加快写屏的思想,提出一种优化屏幕信息采集的新方法。并将连续捕捉到的图像合成为 AVI 视频流,使之能够预览播放。实验分析表明,该方法既有较快的截图速率,同时具有适用范围广泛的优点,在远程视频监控屏幕信息采集系统中有很大的用途。
关键词 :远程视频监控 ; 屏幕 DC 截图法 ;DirectX 截图法 ; 内存映射文件技术中图分类号 :TP391    #p#副标题#e#            
 文献标识码 : ADesign and implementation of the rapid acquisition subsystem of remote video surveillance Li Hongsheng(Xi'an Institute of Railway Technology,710600)Abstract :In order to solve the shortcomings of the traditional method screen DC intercept slow and DirectX apply narrow in the remote video surveillance,on the basis of the screen DC methods,combined with memory-mapped file technology to speed up write screen,this paper presents a new method of optimized screen information acquisition.And synthesize the continuous captured images to AVI video stream,so it is available for playback.The experimental analysis shows that the method has faster capture rate and wider range of application,so the method has much use in the field of  the apply of the remote video monitoring screen information collection system.Keywords :remote video surveillance;screen DC screenshot method;directX screenshot method;memory-mapped file technology 网络出版时间:2013-11-01 17:14网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3927.TN.20131101.1714.180.html2011 年 11 月第 11 期电 子 测 试ELECTRONIC  TESTNov.2011No.111基于小波变换的稠油出砂信号去噪分析★李兵祥1,樊超2,,张维娜1,张微1(1 西安石油大学,陕西 西安 710065;2 陕西青年职业学院,陕西 西安 710068)摘要:石油生产过程中,出砂不仅导致设备损伤、产量下降,而且还会影响到油气井的寿命,所以采取合理的防砂、治砂措施是非常重要的。但是压电式超声波传感器检测的出砂信号,包含很强的流体噪声和电磁干扰信号,必须去除干扰才能得到有用信号。本文采用小波变换在MATLAB下进行仿真,并与傅里叶变换比较去噪效果,结果显示小波变换既能有效的去除噪声,又能保存信号中的有用信息。经过室内试验及现场试验得到的数据显示,小波变换具有很好的去噪效果。关键词:压电式超声波传感器;小波变换;去噪中图分类号: TE8     文献标识码: BDe-noising analysis of heavy oil sanding signals based on wavelet transformLi Bingxiang1,Fan Chao2,Zhang Weina1,Zhang Wei1(1 Xi’an Shiyou University,Shaanxi Xi’an 710065;2 Shaanxi Youth Vocational College, Shaanxi Xi’an 710068)Abstract: In the process of oil production, sand production not only lead to the equipment damage and reduce the production, but also can affect the life of the oil well, so take reasonable sand measurements and control is very important. But the signals detected by the piezoelectric ultrasonic sensor contain strong fluid noise and electromagnetic interference, in order to get the useful signals, the interferences must be removed. This paper uses wavelet transform, and simulate in the MATLAB, and compares the de-noising effects with the Fourier transform, the results show that the wavelet transform can effectively remove noises, and it also preserves the useful information of the signals. Through the data from laboratory test and field test show that the wavelet transform have very good de-noising effect.Keywords: piezoelectric ultrasonic sensor; wavelet transform; de-noising#p#副标题#e#★基金项目 :陕西省教育厅项目“油气井出砂实时监测方法研究”资助 (2010JK786)972013.19微处理器与可编程控制器2.2  优化屏幕 DC 读写屏工作流程设计视频资源采集系统运行在计算机上,首先需要将视频数据截取下来。本文在截图设计上是在屏幕 DC 截图法的基础上,结合内存文件映射法优化其读屏与写屏的速度,在视频资源播放时,能够根据视频的刷新率,设置截图速率,达到控制 PC 机处理数据量的效果。在屏幕 DC 截图法中引入了 Win32 提供的一个新函数CreateDIBSection(),通 过 它 可 以 创 建 一 个 存 储 DIB 位 的内存区域,既可以执行相应的 GDI 操作,又可以直接通过指向 DIB 位区域的指针方位 DIB 位区域。避免了图片资源选入后,转化为 DDB 在时间和空间上的开销,加快了读屏速度。CreateFileMapping() 函数用来创建文件映射内核对象,不分配进程的地址空间,不占用内存空间,因此在实际应用中通常是一次性把整个文件创建为内存映射对象。MapViewofFile() 函数把文件中的数据映射到进程的地址空间中,UnmapViewOfFile() 函数解除文件内存映射,系统将内存中的数据回写到磁盘。还不错后通过 CloseHandle() 函数关闭映射文件,释放内存空间。在从内存中写文件时,使用内存文件映射法可以节省页面空间和程序启动的时间,特别是有利于方便应对同一台计算机上运行的多个进程能够相互之间共享数据的需求,从而文件资源能被多个进程所共享。2.3  优化屏幕 DC 截取图像生成视频流的程序设计可供人观赏的视频流是由许许多多的单帧组成的,根据人眼视觉的暂缓效应,帧在连续播放时,便形成了连续的动画,因此视频流生成的基础是对视频元素的单帧获取与保存。本文将通过单帧截取的图像文件合成 AVI 视频流,AVI 视频格式是目前还不错常用到的视频格式之一,是映射生成文件时可以不经过处理直接读取的一种资源格式。在使用文件内存映射将文件数据映射到进程的地址空间中要调用 MapViewOfFile() 函数,需要指定数据文件的偏移地址以及待映射的长度。其中,文件的偏移地址由 DWORD 型的参数dwFileOffsetHigh 和 dwFileOffsetLow 组成的 64 位值来指定,而且必须是操作系统的分配粒度的整数倍,对于 Windows 操作系统,分配粒度固定为 64KB,所以分页映射时,每页的起始位置startpos,必须为 64KB 的整数倍,如图 2 所示,一帧数据文件在分页时一般情况下会被分成 n 个 64KB 的小区块,如果还不错后剩余的空间不足 64KB 的分区时,系统会自动补齐。图 1 帧文件分页映射结构图Picture 1The frame file paging mapping diagram所以在生成基于 AVI 视频格式的视频流时,插入流中的每帧图像数据需要经过运算比较,以实际截取的数据帧插入视频流,生成 AVI 视频流工作流程。为了插入实际的帧文件,从每帧首地址开始,根据计算出的帧实际大小,按照顺序存储文件访问的方式设置指示帧文件的尾指针,这样子就避免了将用于补足部分的空文件插入视频流中。 3  结论本文通过对传统计算机屏幕截图方法的比较、分析和优化,结合内存映射文件法设计了在技术上实现较为直接、能够适应各种视频源文件、速度快捷的视频资源采集系统技术方案。相对于通常获取视频图像的两种方法 :创建屏幕 DC(Device Context,设备描述表 ) 方法以及 DirectX 的方法,优化屏幕 DC 截图法在截图效率上有很大改进,既弥补了屏幕 DC 较慢的捕捉速度,同时也拥有适用范围广的优点,对于远程视频监控的计算机屏幕信息的采集等方面有很大的用途。图 2 生成 AVI 视频流工作流程图Picture  2  The  generated  AVI  video  streaming workflow diagram参考文献[1] Kelly Dempski. DirectX 实时渲染技术详解 [M]. 于忠德,吴红艳,林锋 译 . 重庆 :重庆大学出版社,2006[2]  邱岚,李翠华 .Hook 技术在视频截取中的应用研究与实现[J]. 厦门大学学报(自然科学版),2003,42(6),710-713.[3]  胡光东,李锦明,马游春,秦丽 . 内存映射文件在大容量采编数据处理中的应用 [J]. 电脑编程技巧与维护,2009,16:54-55[4] 杨明元,任景光,刘未学 . 基于内存映射文件的仿真系统进程间数据 [J]. 电子科技,2010,23(11),33-34.[5] 于慧彬,齐 鹏,梁 捷,杨逍 . 内存映射文件在大数据量海洋调查数据处理中的应用 [J]. 海洋技术,2010,29(1),33-35.[6] Gerald Millerson,Jim Owens. 视频制作手册 [M]. 李志坚 译 . 北京 :人民邮电出版社,2011